Архітектура та функціональні особливості захищених систем керування базами даних нового покоління з підтримкою serverless та edge-обчислень

Abstract

У статті представлено комплексне дослідження сучасних систем керування базами даних (СКБД), що функціонують на основі serverless- та edge-архітектур. Розглядаються новітні СКБД SurrealDB, Xata, Turso, Dolt і EdgeDB, які демонструють інноваційні підходи до зберігання, обробки та захисту даних у розподілених середовищах. З огляду на стрімке зростання обсягів даних, поширення IoT-пристроїв і зростання вимог до безпеки інформаційних систем, розробка ефективних архітектур захищених СКБД набуває особливої актуальності. У роботі проаналізовано архітектурні та функціональні особливості зазначених систем, визначено їхні переваги, обмеження та потенціал до застосування в критично важливих сферах. Особливу увагу приділено питанням інформаційної безпеки, зокрема реалізації політик контролю доступу, підтримки шифрування, реплікації даних, стійкості до збоїв, а також наявності механізмів журналювання та аудиту. На основі проведеного аналізу розроблено узагальнену модель архітектури безпечної edge-орієнтованої СКБД, яка включає ключові компоненти – клієнтський рівень, edge-вузли, служби політик доступу, журналювання, централізоване сховище та службу керування ключами. Побудовано формальну модель оцінки ризиків, що враховує ймовірність реалізації загрози, ступінь вразливості та критичність впливу для кожного структурного елемента системи. У результаті дослідження виділено архітектурні та захисн підходи, які показали високу ефективність у критичних розподілених системах. Зокрема, до них належать: ізоляція рівнів обробки, локалізація даних, атрибутивне управління доступом, наскрізне шифрування та системи журналювання в реальному часі. Застосування зазначених рішень сприяє зниженню рівня ризиків без втрати продуктивності або масштабованості, що є вирішальним для систем, які працюють у складних мережевих умовах або обслуговують чутливі дані. Отримані результати можуть бути використані для вдосконалення практик захисту у сфері медицини, енергетики, промислових IoT-рішень та інформаційних систем критичної інфраструктури.